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本课题研究了15nm～100nm钛酸钡陶瓷的微结构和电学性质,利用TFAnalyzer2000和阻抗分析仪对其电滞回线、压电位移曲线、介温谱、C-V曲线、漏电流曲线等进行测试。对比分析不同测试条件下,晶粒尺寸对纳米晶钛酸钡陶瓷电学性能的影响,并研究了超细纳米晶钛酸钡漏电流的传导机制。文章通过分析电场、频率、温度对80nm、60nm、15nm钛酸钡陶瓷铁电性的影响,发现当晶粒尺寸减小到一定程度,钛酸钡的铁电性明显减弱,因此,当晶粒尺寸小到一定值,陶瓷的铁电性可能会消失。100nm是介于微米晶和纳米晶之间的重要临界尺寸,XRD分析结果表明,100nm钛酸钡陶瓷主要以四方相形式存在的；介电温谱显示,正交到四方相的相变具有典型的弥散特征,居里温度处的最大介电常数为1640,低温时介电损耗小于0.02。对50nm钛酸钡陶瓷介电性的温度依赖性分析发现,1kHz时陶瓷的弥散指数为1.6,ε-E曲线显示介电异常发生在110～120℃。最大调谐率K=20.2%在居里温度附近(110℃)获得。50nm钛酸钡陶瓷的场致位移曲线分析得到陶瓷的压电系数d33约为45pm/V。利用肖特基发射导电机制、Poole-Frenkel传导机制、空间电荷限制电流机理的理论对超细纳米晶钛酸钡陶瓷的漏电流传导机制进行分析,实验计算和分析,得出15nm钛酸钡陶瓷的漏电流传导机制满足普尔—弗雷克尔(Poole-Frenkel)传导机制。同时,实验发现15nm钛酸钡陶瓷的漏电流对温度和电场的依赖性非常强,当测试电场强度为9kV/cm时,温度T=293K,漏电流为1.11×10-4A/cm2；当T=373K时,陶瓷的漏电流为1.17×10-3A/cm2。